Die Erfindung betrifft ein Verfahren an einer Stranggießanlage zur
Erzeugung von Strängen, insbesondere von Stahlsträngen, bei dem
flüssiges Metall in eine Durchlaufkokille eingeführt und im
teilerstarrten Zustand aus der Kokille abgezogen wird, sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for a continuous casting plant
Production of strands, in particular steel strands, in the
liquid metal introduced into a continuous mold and in
semi-rigid state is withdrawn from the mold, as well as a
Device for performing the method.
Bei Stranggießanlagen vom Senkrecht- oder Bogentyp wird die
Ausziehmaschine nach einer vorgegebenen Strangabzugsgeschwindigkeit
geregelt. Abzugsrichtung und Abzugsgeschwindigkeit während eines Gusses
sind im Normalfall gleichbleibend. Zur Einhaltung vorgegebener
Bedingungen und/oder zur Feststellung von Anomalien in der
Führungsstrecke des Gußstranges oder in der Kokille ist es bekannt
(US-PS 34 78 808 und 33 58 743), die Stromaufnahme der
Antriebseinrichtung der Ausziehmaschine zu messen und in einen
Regelkreis zur Steuerung bzw. Regelung einer Stranggießanlage
einzubeziehen. Bei gleichbleibender Abzugsrichtung und oszillierender
Kokille soll diese Methode Aufschluß geben über die Gleitverhältnisse
des Stranges in der Kokille. Aus diesen Schriften ist es ferner
bekannt, weitere Informationen über den erzeugten Strang zu erhalten,
beispielsweise durch Messung der Oberflächentemperatur des Stranges
unterhalb der Kokille, über die Strangdicke oder auch über eine
Längenmessung des erzeugten Stranges und diese Informationen in den
Regelkreis der Stranggießanlage einzubeziehen.In the case of continuous casting plants of the vertical or curved type, the
Extracting machine according to a given strand withdrawal speed
regulated. Draw-off direction and take-off speed during a casting
are usually the same. To comply with specified
Conditions and / or detection of anomalies in the
Guide line of the cast strand or in the mold is known
(US-PS 34 78 808 and 33 58 743), the current consumption of the
Drive device of the puller to measure and into one
Control circuit for the control or regulation of a continuous caster
to involve. With the same direction of pull and oscillating
This method is intended to provide mold with information about the sliding conditions
of the strand in the mold. It is further from these writings
known to receive further information about the strand produced,
for example by measuring the surface temperature of the strand
below the mold, over the strand thickness or over one
Length measurement of the strand produced and this information in the
Control loop of the continuous caster included.
Bei Horizontalstranggießanlagen, mit oszillierender oder auch
feststehender Kokille kann die Abzugsrichtung bei kontinuierlicher
Bewegung des Stranges gleich bleiben; der Strang kann jedoch auch
schrittweise mit zwischengeschalteten Haltezeiten oder auch zusätzlich
mit einem kurzen Rückwärtshub und einer weiteren Haltezeit gefördert
werden. Je nach Strangabmessung und Abzugsgeschwindigkeit liegt beim
Vergießen von Stahl zwischen der Kokille und der Antriebseinheit für
den Strang eine Strecke von mehreren Metern, da die Antriebseinheit
üblicherweise im Bereich des durcherstarrten Stranges angeordnet ist.
Zwischen Kokille und Antriebsaggregat, also im Bereich der
Erstarrungsstrecke, ist ein Teil des Stranges noch flüssig und die dünne
Strangschale weist bei den hohen Temperaturen nur eine geringe
Festigkeit auf. Andererseits weiß man, daß ein reproduzierbarer
Abzugsrhythmus des Stranges für die Strangschalenbildung in der Kokille
und für die Erzielung einer einwandfreien Strangoberfläche von
ausschlaggebender Bedeutung ist. Aufgrund der mechanischen Instabilität
des teils flüssigen Stranges läßt sich mit den vorgenannten Methoden
jedoch nicht feststellen, ob und in welcher Auswirkung der dem
Antriebsaggregat vorgegebene Ziehrhythmus auch durch den Strang auf den
Kokillenabschnitt des Stranges übertragen wird.In horizontal continuous casting plants, with oscillating or also
fixed mold, the direction of withdrawal can be continuous
Movement of the strand remain the same; however, the strand can also
step by step with intermediate stopping times or additionally
promoted with a short reverse stroke and another hold time
will. Depending on the strand size and take-off speed, is included
Pouring steel between the mold and the drive unit for
the strand a distance of several meters since the drive unit
is usually arranged in the area of the solidified strand.
Between the mold and the drive unit, i.e. in the area of
Solidification section, part of the strand is still fluid and the thin one
Strand shell shows only a small one at the high temperatures
Firmness on. On the other hand, one knows that a reproducible
Discharge rhythm of the strand for the formation of strand shells in the mold
and to achieve a perfect strand surface of
is of crucial importance. Because of the mechanical instability
of the partly liquid strand can be done with the aforementioned methods
however, do not determine whether and to what extent the
Drive unit predetermined pulling rhythm also by the strand on the
Mold section of the strand is transferred.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verhaltensweise eines
Metallstranges möglichst dicht an der Erzeugungsstelle zu erfassen und
ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit der es möglich ist,
insbesondere das Antriebsaggregat für den Strangabzug einer
Stranggießanlage, insbesondere einer Stranggießanlage mit horizontal
angeordneter Kokille und diskontinuierlichem Strangabzug derart zu
steuern bzw. zu regeln, daß den tatsächlichen Gegebenheiten besser
Rechnung getragen wird.The invention has for its object the behavior of a
To capture metal strands as close as possible to the production site and
to provide a method and a device with which it is possible
in particular the drive unit for the strand withdrawal one
Continuous caster, in particular a horizontal caster
arranged mold and discontinuous strand withdrawal in such a way
control or regulate that the actual circumstances better
Is taken into account.
Bei einem Verfahren an einer Gießanlage zur Erzeugung von Strängen,
insbesondere von Stahlsträngen, bei dem flüssiges Metall in eine
Durchlaufkokille eingeführt und im teilerstarrten Zustand aus der
Kokille abgezogen wird, wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
der Bewegungsablauf des Stranges in einem Bereich möglichst unmittelbar
nach Verlassen der Kokille erfaßt wird, daß das Erfassen des
Bewegungsablaufes berührungslos und verzögerungsfrei durch auf Strahlung
ansprechende Sensoren erfolgt und daß die Sensoren derart ausgelegt und
angeordnet sind, daß sie ein auswertbares Meßsignal über das
Weg-Zeit-Verhalten des Stranges erzeugen und das Meßsignal einer
Anzeige- und/oder Auswerteinheit zugeführt wird.In a process on a casting plant for the production of strands,
especially of steel strands, in which liquid metal in a
Continuous mold introduced and in the partially solidified state from the
Mold is withdrawn, it is therefore proposed according to the invention that
the movement of the strand in an area as directly as possible
after leaving the mold it is detected that the detection of the
Movement sequence without contact and without delay due to radiation
responsive sensors and that the sensors are designed and
are arranged that they have an evaluable measurement signal via the
Generate path-time behavior of the line and the measurement signal of one
Display and / or evaluation unit is supplied.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens schlägt die Erfindung vor, daß
das Weg-Zeit-Verhalten des Stranges charakterisierende Signal in der
Auswerteinheit mit einem Signal, das einem Steuerbefehl für das den
Strang aus der Kokille ausziehende Antriebsaggregat entspricht - nach
entsprechender regelungstechnischer Aufbereitung - verglichen wird und
Abweichungen des Meßsignals vom Steuersignal einer Steuereinheit des
Antriebsaggregates aufgeschaltet werden derart, daß der vom
Antriebsaggregat auf den Strang übertragene Bewegungsablauf einem
vorgegebenen Weg-Zeit-Verhalten des Stranges am Meßort entspricht.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, erstmals das
tatsächliche Bewegungsverhalten des Stranges zu erfassen. Ferner wird
erreicht, daß der Strangabzug nach dem gewünschten Bewegungsverhalten
des Stranges gesteuert werden kann. Dies ist von besonderer Wichtigkeit.
Man hat sich bisher darauf verlassen, daß die mittelbaren Meßmethoden
(Messung der Stromaufnahme des Antriebsaggregates oder Meßrolle mit
bekannten Nachteilen, wie Schlupf, Verschleiß, Wärmebelastung) den
Anforderungen genügen. Man hat sich also mit Indizien für die
Strangbewegung begnügt, ohne das tatsächliche Verhalten zu
berücksichtigen und beeinflussen zu können.In a further embodiment of the method, the invention proposes that the signal characterizing the path-time behavior of the strand is compared in the evaluation unit with a signal which corresponds to a control command for the drive unit pulling the strand out of the mold - after appropriate control engineering preparation - and Deviations of the measurement signal from the control signal of a control unit of the drive unit are applied in such a way that the movement sequence transmitted from the drive unit to the line corresponds to a predetermined path-time behavior of the line at the measurement location. The measures according to the invention make it possible for the first time to record the actual movement behavior of the strand. It is also achieved that the strand withdrawal can be controlled according to the desired movement behavior of the strand. This is of particular importance. So far, one has relied on the fact that the indirect measuring methods (measuring the power consumption of the drive unit or measuring roller with known disadvantages, such as slippage, wear, heat load) meet the requirements. One has therefore been content with indications of the strand movement without taking into account and influencing the actual behavior.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das
Weg-Zeit-Verhalten des Stranges an einem weiteren Meßort zwischen
Kokille und Antriebsaggregat gleichzeitig erfaßt wird. Die beiden
Meßorte sollen im Abstand voneinander angeordnet sein. Der zweite Meßort
liegt zweckmäßig unmittelbar vor Einlauf des Stranges in das
Antriebsaggregat. Durch die gleichzeitige Erfassung der Strangbewegung
an zwei voneinander getrennten Meßorten ist es möglich, Informationen
darüber zu erhalten, ob unter bestimmten Bedingungen, abhängig z.B. von
Gießgeschwindigkeit, Format, Temperatur, Qualität, möglicherweise durch
Eigenschwingungen des Stranges das am Kokillenaustritt erhaltene
Meßsignal verfälscht wird. Es ist damit möglich eine Gießanlage, ggf.
bei selbsttätiger Regelung des Ausziehsystems, außerhalb eines Bereiches
kritischer Schwingungen zu betreiben.In a further embodiment of the invention it is proposed that the
Path-time behavior of the line at another measuring point between
Mold and drive unit is detected at the same time. The two
Measuring locations should be spaced from each other. The second location
expediently lies immediately before the strand enters the
Drive unit. By simultaneously recording the strand movement
It is possible to obtain information at two separate measuring locations
whether, under certain conditions, depending on e.g. from
Pouring speed, format, temperature, quality, possibly through
Natural vibrations of the strand that obtained at the mold outlet
Measuring signal is falsified. It is possible to use a casting system, if necessary
with automatic control of the pull-out system, outside of an area
to operate critical vibrations.
Mit zur Erfindung gehört eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 1 an einer Gießanlage, die aus einem Gießgefäß,
einer Stranggießkokille und einem Antriebsaggregat für den Strangabzug
besteht. Die Erfindung sieht bei einer derartigen Vorrichtung vor, daß
mindestens eine, die Strangoberfläche erfassende Diodenzeilenkamera der
Kokille nachgeordnet ist, deren Meßsignal einer Auswerteinheit zugeführt
wird und daß die Steuereinheit des Antriebsaggregates ebenfalls mit der
Auswerteinheit verbunden ist, wobei die Auswerteinheit gleichzeitig
regelnd in die Steuereinheit des Antriebsaggregates eingreifen kann und
daß an die Auswerteinheit eine Anzeigeneinheit angeschlossen ist.The invention includes a device for performing the
Method according to Claim 1 on a casting installation which consists of a casting vessel,
a continuous casting mold and a drive unit for the strand withdrawal
consists. The invention provides in such a device that
at least one diode line camera that detects the strand surface
Subsequent mold, the measurement signal is fed to an evaluation unit
and that the control unit of the drive unit also with the
Evaluation unit is connected, the evaluation unit simultaneously
can intervene in the control unit of the drive unit and
that a display unit is connected to the evaluation unit.
Zur Erläuterung der Erfindung dient die beiliegende Zeichnung.The accompanying drawing serves to explain the invention.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen
Einrichtung. Einem Gießgefäß 1, das eine Pfanne oder auch einen
Verteiler darstellen kann, ist die Kokille 2 nachgeordnet, aus der der
Strang 3 mit Hilfe des Antriebsaggregates 4 abgezogen wird. Das
Antriebsaggregat 4 ist ausgelegt, um einen schrittweisen Strangabzug zu
ermöglichen. Das Antriebsaggregat 4 wird von einer Steuereinheit 7
gesteuert. Der von dem Antriebsaggregat 4 auf den Strang 3 übertragene
Bewegungsablauf wird mittels einer Diodenzeilenkamera 5, die unmittelbar
der Kokille 2 nachgeordnet ist, erfaßt. Die Diodenzeilenkamera 5 ist so
angeordnet, daß sie die Oberfläche des Stranges in diesem Bereich
betrachten kann. Markante Merkmale der Oberfläche werden als Meßsignale
von der Diodenzeilenkamera 5 auf die Auswerteinheit 6 übertragen. Die
Auswerteinheit 6 ermittelt zyclisch mit hoher Frequenz relevante
Bildpunkte und ordnet sie einem Weg-/Zeitschema zu. Diese Auswertung
ermöglicht einen unmittelbaren Rückschluß auf den tatsächlichen
Bewegungsablauf, also auf das Weg-Zeit-Verhalten des Stranges
unmittelbar an der Kokille. In der Auswerteinheit 6 wird ferner ein
Vergleich dieses tatsächlichen Bewegungsablaufes mit den Signalen der
Steuereinheit 7 für das Antriebsaggregat 4 vorgenommen. Bei Abweichungen
des Meßsignals der Diodenzeilenkamera 5 von den Steuersignalen der
Steuereinheit 7 wird eine Korrektur des Steuerprogramms dahingehend
vorgenommen, daß die von Antriebsaggregat 4 erzeugte Strangbewegung mit
der gewünschten und über die Diodenzeilenkamera 5 kontrollierbaren
Strangbewegung übereinstimmt. Fig. 1 shows the basic structure of a device according to the invention. A casting vessel 1 , which can represent a ladle or a distributor, is followed by the mold 2 , from which the strand 3 is drawn off with the aid of the drive unit 4 . The drive unit 4 is designed to enable gradual withdrawal of the strand. The drive unit 4 is controlled by a control unit 7 . The movement sequence transmitted from the drive unit 4 to the strand 3 is detected by means of a diode line camera 5 , which is arranged directly after the mold 2 . The diode line camera 5 is arranged so that it can view the surface of the strand in this area. Distinctive features of the surface are transmitted as measurement signals from the diode line camera 5 to the evaluation unit 6 . The evaluation unit 6 determines relevant pixels cyclically at high frequency and assigns them to a path / time scheme. This evaluation enables an immediate conclusion to be drawn about the actual movement sequence, that is to say the path-time behavior of the strand directly at the mold. A comparison of this actual movement sequence with the signals from the control unit 7 for the drive unit 4 is also carried out in the evaluation unit 6 . If the measurement signal of the diode line camera 5 deviates from the control signals of the control unit 7 , the control program is corrected so that the line movement generated by the drive unit 4 corresponds to the desired line movement that can be controlled by the diode line camera 5 .
Zur Erfassung von Eigenschwingungen des Stranges ist eine weitere
Diodenzeilenkamera 5′ in der Nähe des Einlaufes des Stranges in das
Antriebsaggregat 4 angeordnet. Die Meßsignale der Diodenzeilenkamera 5′
werden ebenfalls der Auswerteeinheit 6 zugeführt. Damit ist es möglich,
Eigenschwingungen des Stranges oder der Anlage zu berücksichtigen bzw.
die Fahrweise der gesamten Anlage so einzustellen, daß kritische
Bereiche vermieden werden. Das Meßergebnis der Strangbewegung kann
natürlich auf einer Anzeigeeinheit 8 dargestellt werden.To detect natural vibrations of the strand, a further diode line camera 5 'is arranged in the vicinity of the inlet of the strand in the drive unit 4 . The measurement signals of the diode line camera 5 'are also fed to the evaluation unit 6 . This makes it possible to take into account the natural vibrations of the line or the system or to set the driving style of the entire system so that critical areas are avoided. The measurement result of the strand movement can of course be displayed on a display unit 8 .
Es liegt natürlich mit im Rahmen der Erfindung, den vorbeschriebenen
Regelkreis zu trennen. Es ist also im einfachsten Fall möglich, mittels
der Zeilenkamera 5 der Auswerteinheit 6 und der Anzeigeeinheit 8 den
Bewegungsablauf des Stranges zu erfassen und lediglich zur Kontrolle des
durch das Antriebsaggregat 4 erzeugten Bewegungsverhaltens des Stranges
3 zu benutzen.It is of course within the scope of the invention to separate the control loop described above. In the simplest case, it is therefore possible to use the line camera 5 of the evaluation unit 6 and the display unit 8 to record the movement sequence of the strand and to use it only for checking the movement behavior of the strand 3 generated by the drive unit 4 .